青海某金矿浮选尾矿浓缩试验研究与生产实践.pdf

7 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 d o i 1 0 3 9 6 9 ，j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 4 ．0 5 ．0 1 7 青海某金矿浮选尾矿浓缩试验研究与生产实践 王守良，，明平田2 ，邢晴晴2 ，李 飞 2 1 ．青海省第三地质矿产勘查院，西宁8 1 0 0 0 1 ；2 ．青海省第六地质矿产勘查院， 青海格尔木8 1 6 0 0 0 摘 要青海某金矿选矿厂浮选尾矿难以沉降，浓密机溢流跑浑严重，回水无法使用，浮选尾矿远低于下一工序 氰 化浸出 对浓度的要求。为此开展了浮选尾矿浓缩试验研究，试验采用了旋流器预浓缩，分析了旋流器沉砂口及给矿压力对 浓缩效率的影响，进行了旋流器溢流絮凝剂筛选试验，确定了适合旋流器溢流的5 2 5 0 絮凝剂及用量。在旋流器给矿浓度为 2 3 ．9 4 ％、一7 4 “r n 含量为7 9 ．8 3 ％的情况下，尾矿综合固体浓度达到4 7 ．7 6 ％，解决了选矿厂回水循环利用及浮选尾矿氰化浸 出对浓度的要求。 关键词浮选尾矿；浓缩；旋流器；絮凝剂 中图分类号T D 9 5 3 ；T D 9 2 6 ．2文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 5 0 0 7 2 0 3 R e s e a r c ha n dA p p l i c a t i o no nt h eT h i c k e n i n go fF l o t a t i o nT a i l i n g si naG o l dM i n eo fQ i n g h a i W A N GS h o u l i a n 9 1 ，M I N GP i n g t i a n z ，X I N GQ i n g q i n g z ，L IF e i z 1 ．Q i n g h a i3 t hI n s i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lE x p l o r a t i o n ，X i n i n g8 1 0 0 0 1 ，C h i n a ； 2 ．Q i n g h a i6 t hI n s t i t u t eo fG e o l o g ya n dM i n e r a lE x p l o r a t i o n ，G e l m u dQ i n g h a i8 16 0 0 0 ， C h i n a A b s t r a c t F l o t a t i o nt a i l i n g sh a da l w a y s b e i n g d i f f i c u l tt os e t t l e i nc e r t a i n g o l dp l a n t i n Q i n g h a i ， t h i c k e n e ro v e r f l o ww a sm u d d y ，a n dt h eb a c k w a t e rc o u l d n ’tb eu s e d ，t h ec o n c e n t r a t i o no ff o t a t i o nt a i l i n g s f o rn e x tp r o c e s s i n g c y a n i d el e a c h i n g w a sf a rl o w e rt h a nt h er e q u i r e m e n t ．T h e r e f o r ew ec a r r i e do u ta n e x p e r i m e n to ft h ef l o t a t i o nt a i l i n g sc o n c e n t r a t i o nw h i c ha d o p t e dp r e c o n c e n t r a t i o nb yc y c l o n e ，h a da n a l y z e dt h e i n f l u e n c eo fu n d e r f l o ws i z ea n df e e dp r e s s u r eo fc y c l o n et ot h ec o n c e n t r a t i o ne f f i c i e n c y ，h a de x p e r i m e n t e d a n ds e l e c t e d f l o c c u l a n tt os e t t l et h eo v e r f l o w ，h a dd e t e r m i n e dt h eb e s t f l o c c u l a n tw a sM a g n a f o c5 2 5 0a n d i t sc o r r e c td o s a g e ．I nt h ec a s eo ff l o t a t i o nt a i l i n g sd e n s i t yw a s2 3 ．9 4 ％a n d 一7 4I x mc o n t e n tw a s7 9 ．8 3 ％。 t h et a i l i n g sc o m p r e h e n s i v es o l i dd e n s i t yc o u l db e4 7 ．7 6 ％．W eh a ds o l v e dt h ep r o b l e m so fc y c l i cu t i l i z a t i o n o fb a c k w a t e ri np l a n ta n dd e n s i t yr e q u i r e m e n tf o rt h ef l o t a t i o nt a i l i n g sl e a c h i n g ． K e Vw o r d s f l o t a t i o nt a i l i n g ；t h i c k e n i n g ；c y c l o n e ；f l o c c u l a n t 青海某金矿位于柴达木盆地，地处青藏高原， 矿区属于沙漠地带，缺水较严重。该金矿自建成投 产以来，浮选尾矿一直难以沉降，浓密机溢流跑浑 严重，浓密机底流浓度与浮选尾矿浓度相差无几 2 3 ％ ，导致回水无法正常使用[ 1 ] ，只能采用泵送 到尾矿库。澄清一段时间后，再用泵把较澄清的水输 送到选矿厂回水池，回水中固体含量为3 ％- 5 ％，勉 强满足浮选用水要求。该方法能耗巨大，且尾矿库 水位上升迅速，影响尾矿库的安全。同时该矿山已 建成浮选尾矿C I L 碳浸法 车间，所需矿浆浓度 为4 0 ％～4 5 ％，由于浓密机底流浓度远低于所需的 浸出浓度，导致C I L 车间不能正常生产。研究浮选 尾矿的浓缩方案，对该企业具有重要意义，一方面 可节能降耗，提高回水的利用率；另一方面浓缩后 矿浆浓度达到浸出要求，有利于浮选尾矿的综合开 发利用。 从选矿厂采取代表性的浮选尾矿样品装入1 5 0L 桶中，经检测物料的固体浓度为2 3 ．9 4 ％，细度 为一7 4 恤m 占7 9 ．8 3 ％，对其进行了浮选尾矿絮凝沉 降试验和旋流器预浓缩沉降试验。 收稿日期2 0 1 3 1 0 1 3修回日期2 0 1 4 - 0 3 2 1 ．⋯ 作者简介王守良 1 9 6 3 一 ，男，青海民和人，高级工程师，主要从事矿业勘查开发工作。 万方数据 2 0 1 4 年第5 期王守良等青海某金矿浮选尾矿浓缩试验研究与生产实践 7 3 1 浮选尾矿絮凝沉降试验 在浮选尾矿中加入无机凝聚剂和高分子聚丙烯 酰胺，主要通过静电中和界面吸附架桥等方式I2 ] 增 加物料的团聚以加速物料的沉降速度，实现固液分离。 试验仪器有电子天平、1L 量筒、搅拌器 打 孔转子 、秒表、烧杯、移液管等。无机凝聚剂配 制浓度为1 0 ％，有机高分子絮凝剂配制浓度为 0 ．2 5 ％。无机凝聚剂用量为8 0g ，t ，生石灰用量为 3 ．0 k g ／t ，有机高分子絮凝剂用量为3 0 趴。取有代 表性矿浆样到1L 量筒中，并加入配制好的试剂， 用手堵住量筒口，上下反复颠倒1 0 次后静置，记 录不同时间后的澄清液高度。 先后对4 0 多种凝聚剂及絮凝剂进行单一沉降 试验，同时开展了最佳条件下的无机凝聚剂和高分 子絮凝剂组合加人的沉降试验。试验结果表明，无 论加入哪种无机凝聚剂和高分子絮凝剂，相比较自 由沉降，澄清液高度提高不明显。经计算，浓密机 溢流澄清度均不能满足回水要求，浓密机底流浓度 小于3 0 ％，仍达不到浮选尾矿浸出浓度 4 5 ％ 。 部分絮凝剂的沉降试验结果如图1 所示。 ，。“午时川／l l l i l l 图I沉降时间与澄清液高度的关系 F i g ．1R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns e t t i n gt i m ea n dc l e a r l i q u o rh e i g h t 表1旋流器浓缩试验结果 T a b l e1 C y c l o n ec o n c e n t r a t e dt e s tr e s u l t s | ％ 沉砂口直径相同，压力越大，底流浓度越高，底流 产率越大，溢流浓度及产率越低；3 最佳旋流器 浓缩试验参数为采用2 2m m 的沉砂口直径，给矿 压力为0 ．1 5M P a ，旋流器底流产率最大为6 5 ．5 6 ％， 固体浓度为6 1 ．8 2 ％；4 在生产过程中可以适当采 取较大直径的旋流器沉砂嘴，提高浓缩型旋流器给 矿压力，以提高浓缩效率。 取旋流器底流及溢流用I S O 标准筛进行湿筛，底 流刁5 斗m 含影勾6 6 ．2 7 ％，溢流- 3 8 斗m 含勖9 6 ．8 8 ％。 2 ．2 旋流器溢流絮凝沉降试验 2 ．2 ．1 絮凝剂筛选试验 分别取有代表性的旋流器溢流样，添加絮凝剂 A A P M 、1 0 5 0 、9 1 9 及5 2 5 0 均为8 0 趴，生石灰用 量为8 ．0k g ／t ，沉降时间与澄清液高度的关系如图 2 所示。适宜的絮凝剂为1 0 5 0 和5 2 5 0 ，在5m i n 内的沉降速度最快。 2 旋流器预浓缩絮凝沉降试验 F i g ．2 2 ．1 旋流器浓缩试验 试验仪器有F X l 0 0 一P U B 旋流器、变频渣浆 泵、过滤机、天平、1L 量筒、搅拌器 打孔转 子 、秒表、烧杯、移液管、澄清液可见数测定仪 等。旋流器给矿浓度为2 3 ．9 4 ％，改变旋流器给矿 压力及旋流器沉砂口直径，研究旋流器提高尾矿浓 缩的技术措施[ ] ，试验结果如表1 所示。 由表1 可知1 沉砂口直径越大，底流浓度 越低，底流产率越大，溢流浓度及产率越低；2 沉降时间／m i n 图2 沉降时间与澄清液高度的关系 R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns e t t i n gt i m ea n dc l e a r l i q u o rh e i g h t 2 ．2 ．2 絮凝剂用量试验 取有代表性的旋流器溢流样品，分别加人不同 用量1 0 5 0 及5 2 5 0 絮凝剂，并测定澄清液及絮状物 的固体含量，1 0 5 0 、5 2 5 0 絮凝剂用量、沉降时间 及澄清液高度的关系如图3 所示，澄清液及絮状物 固体含量如表2 所示。 由图3 可知，1 0 5 0 及5 2 5 0 絮凝剂均能明显加 速旋流器溢流的沉降速度，1 0 5 0 絮凝剂用量为5 0 万方数据 7 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第5 期 沉降时间／r a i n 图3 沉降时间与澄清液高度的关系 F i g ．3R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns e t t i n gt i m ea n dc l e a r l i q u o rh e i g h t 出或5 2 5 0 为3 0 ～5 0 加时，均能在2r a i n 内完成 澄清区高度的8 3 ％左右，沉降速度极快。 表2底流浓度及澄清液可见数测定结果 T a b l e2U n d e r f l o wd e n s i t yd e t e r m i n a t i o na n do v e r f l o w v i s i b l en u m b e rs p e c i f i cr e s u l t s 由表2 可知，1 0 5 0 絮凝剂澄清液可见数相比 5 2 5 0 絮凝剂略低；在3 0g ／t 时1 0 5 0 絮凝剂絮状物 固体浓度比5 2 5 0 略低；加大絮凝剂的用量，絮状 物固体含量增加，1 0 5 0 澄清液可见数变化不大， 而5 2 5 0 澄清液可见数增加，综合考虑选择5 2 5 0 为 适宜的絮凝剂，其用量为3 0 趴。 2 ．3 试验结果分析 通过旋流器预浓缩，把6 5 ．5 6 ％的固体颗粒富 集到旋流器底流，同时旋流器底流浓度达到 6 1 ．8 2 ％，旋流器溢流浓度为11 ．0 5 ％，- 3 8 斗m 含量 为9 6 ．8 8 ％。虽然旋流器溢流颗粒粒度极其微细， 由于降低了矿浆浓度，通过添加适合微细粒沉降的 絮凝剂5 2 5 0 ，加速了微细颗粒的团聚，提高了其 相对密度，从而加速了微细颗粒的沉降速度。 旋流器底流与溢流沉淀絮状物混合后，经测 定，矿浆浓度为4 7 ．7 6 ％。 3 工业应用实践 通过工艺计算，选矿厂尾矿浓缩车间配置旋流 器给矿泵池，旋流器给矿变频渣浆泵、旋流器组 F X l 5 0 一P U B x l 7 x 2 、变频渣浆泵 浓缩后的矿 浆输送到氰化车间 及絮凝剂自动加药机等设备设 施。浓缩流程为选矿厂浮选尾矿泵送到旋流器进 行预浓缩，旋流器溢流自流到咖3 0m 浓密机，浓密 机溢流进人选矿厂回水罐，回水返回到选矿作业I s ] 。 旋流器底流与浓密机底流混合后，用变频渣浆泵送 到氰化车间；经过工艺调试，5 9 0m 3 ／h 的浮选尾矿 浓度为2 1 ％- 2 5 ％，- 7 4l a ．m 含量为7 7 ％～8 0 ％ ，旋 流器给矿压力为0 ．1 5 0 ．0 2M P a ，旋流器沉砂嘴口 径为2 2m l n ，浓密机中加人5 2 5 0 絮凝剂3 0 - 4 0 趴， 浓密机溢流水固体含量小于1 ％，旋流器底流与浓 密机底流固体浓度为4 5 ％～4 7 ％，实现回水的利用 率为6 8 ．5 4 ％。 该浓缩流程实施以来，解决了浓度过低而导致 氰化车间难以生产的问题，实现了浮选尾矿资源综 合利用，年回收浮选尾矿中金2 1 5k g ，企业年产 值增加55 9 1 万元，年净利润增加18 0 0 余万元。 4 结论 1 对于浮选尾矿直接加入无机凝聚剂或者高 分子聚丙烯酰胺均不能有效加速沉降，可采用深锥 形旋流器进行预浓缩，通过改变旋流器沉砂口及给 矿压力来提高浓缩效率，在旋流器沉砂口为2 2 l n l n 、旋流器给矿压力为0 ．1 5M P a 时，旋流器底流 浓度达到6 1 ．8 2 ％，产率为6 5 ．5 6 ％；旋流器溢流产 率为3 4 ．4 4 ％，固体浓度为1 1 ．0 5 ％，一3 8I ．L m 含量 为9 6 ．8 8 ％，采用3 0g e t5 2 5 0 絮凝剂可在2m i n 完 成絮凝沉降速度的8 3 ．0 5 ％，沉降效率极快；旋流 器底流与溢流絮状物混合浓度可达到4 7 ．7 6 ％。 2 通过试验研究，对于极难沉降的金浮选尾 矿，采用旋流器浓缩进行预浓缩、旋流器溢流添加 5 2 5 0 絮凝剂加速沉降的方法可显著提高物料的浓 缩效率，为选矿厂利用回水提供可靠的技术依据。 3 该浓缩方案在选矿厂应用结果为浓密机溢 流固体浓度小于1 ％，旋流器底流和浓密机底流混 合固体浓度为4 5 ％～4 7 ％，解决困扰该厂多年的浮 选尾矿难以浓缩及浮选尾矿浸出浓度过低的“瓶 颈”问题，为同类选矿企业尾矿沉降提供了可借鉴 的技术方案，具有一定的工业推广价值。 参考文献 [ 1 ] 房启家，钟鸣，韩西鹏，等．金岭铁矿选矿厂废水处理 与综合利用[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 1 5 2 5 5 ． [ 2 ] 杨锡祥，窦源东．某萤石矿多泥尾矿水絮凝沉降试验研 究[ J ] ．采矿技术，2 0 1 0 1 1 5 8 - 6 0 ． [ 3 ] 吕宪俊，崔学奇，葛会超．全尾矿分级浓缩试验研究[ J ] ． 中国非金属矿工业导论，2 0 0 7 z 1 1 3 5 1 3 6 ． [ 4 ] 李建政，邵淑云．复杂尾矿旋流一絮凝浓缩快速脱水技 术实践[ J ] ．湖南有色金属，2 0 0 9 ，2 5 z 1 7 - 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